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Pedro A. ZagattoDiretor Técnico – B ioagri Ambiental Ltda
Ecotoxicologia aplicada no controle da poluição hídrica
Várias fontes de contaminação do meio hídrico
Sedimento
Depuração
Bioconcentração
Entrada
Atmosfera
Trocas gasosas
Luz solar
SaídaAdsorção
Dessorção
(Reações de transformações químicas)
Trocas no sedimento
(Lee & Jones, 1986)
Fatores que afetam a forma e o destino do agente químico no ambiente aquático
1ª ECOTOXICOLOGIA
1969 – René TRUHAUT
Ciência relativamente nova
ECOTOXICOLOGIA
Estudo dos efeitos de uma ou mais substâncias
numa população ou comunidade de organismoS
Estudo dos efeitos de um agente químico a
uma dada espécie
ECOLOGIA TOXICOLOGIA
OIKOS = casa LOGOS = conhecimento
Ciência do habitat
Conceituação da Ecotoxicologia
ECOTOXICOLOGIA
É A CIÊNCIA QUE ESTUDA OS EFEITOS TÓXICOS DE AGENTES FÍSICOS E QUÍMICOS SOBRE ORGANISMOS
VIVOS, PARTICULARMENTE SOBRE
POPULAÇÕES E COMUNIDADES EM SEUS ECOSSISTEMAS, INCLUINDO AS
FORMAS DE TRANSPORTE DESSES AGENTES E SUAS INTERAÇÕES COM O
AMBIENTE
EcotoxicologiaEnsaios- começo Séc.XIX- Curva dose resposta1930 – peixes1940/50-diferenças entre espécies – novas pesquisas1950/60 – efluentes industriais (misturas complexas)padrões de qualidade da água/efluentes19760/70 Estudos de toxicidade aguda/fator AplicaçãoDécada de 80 – Estudos toxicidade crônicaovos/larvas de peixes/ microcrustáceospadrões de qualidade com testes crônicosValidação de resultados
Resultados de testes ecotoxicológicos em laboratório
e
Resultados do monitoramento ambiental (Diversidade Biológica) ?
Existe relação entre:
DÉCADAS DE 80/90
Testes toxicidade crônica de curta duraçãoimportância do uso dos testes
implementação no controle da poluição hídrica
testes laboratoriais x extrapolação para o ambiente
ESTUDOS DE VALIDAÇÃO
Objetivo: avaliar se os resultados dos testes detoxicidade em laboratório têm um significado
quando comparado com as comunidades biológicas em campo.
VALIDAÇÃO DE TESTES ECOTOXICOLÓGICOS
0
1
2
3
4
4 5 7 8 9 11pontos de amostragem
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
dens
idad
e be
ntôn
ica
x 10
00
Toxicidade
densidade x 1000
(B) Campanhas de agosto/1984)
Testes de toxicidade com Ceriodaphnia dubia e zooplâncton do Rio Jacuí-RS
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pontos de amostragem
C. d
ubia
(jo
vens
/fêm
ea)
0
1
2
3
4
5
6
7
Nº
de t
axa
Toxicidade da água
Zooplâncton
(a)Avaliação da toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia e comunidade zooplanctônica das águas superficiais do Rio Jacuí, RS (BOHRER & PRINTES, 1998).
Relação toxicidade das águas versus densidade bentônica no do Rio Cubatão e seus afluentes (CETESB, 1986).
ESTUDOS DE VALIDAÇÃO DE TESTES ECOTOXICOLÓGICOS
VALIDAÇÃO DE TESTES ECOTOXICOLÓGICOS
Peixe Consumidor secundário
Daphnia Consumidor primário
Algas Produtor primário
Bactérias e fungos Decompositores
Organismos bentônicos
ORGANISMOS DE DIFERENTES NÍVEIS TRÓFICOS
Testes com algas
Algas
ALGAS
Fragilaria crotonensisThalassiosira pseudonanaOscillatoria rubescensEuglena gracilisNavícula seminulum
Microcystis aeruginosaDunaliella marinaAnabaena flos aquaeDunaliella bioculataChlorella vulgarisDunaliella tertiolectaChlorella pyrenoidosaGyrosigma spenceriiAnkistrodesmus falcatusAsterionella japonicaChlamidomonas reinhardiiPhaeodactilum tricornutumScenedesmus subspicatusIsochrisis galbanaScenedesmus quadricaudaSkeletonema costatumPseudokirchneriella subcapitata
ÁGUAS MARINHAS E/OU ESTUARINAS
ÁGUAS CONTINENTAIS
Testes com plantas aquáticas : Lemna minor
Teste de toxicidade aguda e crônica com Daphnia (D. magna; D. similis)
Ciclo reprodutivode Daphnia
Testes de toxicidade aguda com peixes
• Danio rerio
• Pimephales promelas
• Larvas
• Carpas / trutas
.
Concentração (mg/L)
0 -2S -1S X +1S +2S
0
10
40
60
20
30
50
Nº de animais que respondem (%)
68%
84%
Curva hipotética de frequência de resposta obtida após administração de uma substância química a uma população homogênea de animais (LOOMIS, 1970)
mínima máxima
.
Inclinação da retaInclinação da reta
Concentração (mg/L)
Efeito
Substância X Substância Z
Concentração (mg/L)
CL50CL50
30 50 100 200 30 50 100 2000,1
1
50
100
%
10
Concentração (mg/L)
Efeito
CL50
0 10 16 32 56 1000
1
50
100
%
10
Toxicidade aguda
CL50 – DL50
Teste de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia
Testes de toxicidade crônica com Peixes
Macho
Fêmea
•CENO (NOEC)•CEO (LOEC)•VC (MATC)
Classificação de perigo: GHS Classificação de perigo: GHS Toxicidade crônicaToxicidade crônica
Microcrustáceo marinho Mysidopsis juniae Fêmea
Macho
Lytechinus variegatus (ouriço-do-mar)
Anfípodo de água marinha
Artemia sp
ORGANISMOS MARINHOS
•Certificação ABNT IS O/IEC 17025
Qualidade dos Ensaios Laboratoriais
• Associações Nacionais de Normalização
ABNT – Associação Brasileira de Normas TécnicasAFNOR – Association Française de NormalisationASTM – American Society for Testing and Materials • Organizações Internacionais de Normalização ISO – International Organization for StandardizationOECD - Organization for Economic and Co-Operation Development • Outros
MÉTODOS PADRONIZADOS
** ** **
*** ***
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*** ***
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EXCELENTE REGULAR EXCELENTE RUIM EXCELENTE BOA RUIM RUIM
Fig. Precisão e exatidão de resultados de testes ecotoxicológicos
A B C D
No caso A, a precisão e exatidão são excelentes, pois atingem a parte central do alvoNo caso B, a exatidão é boa porque o resultado médio dos testes é próximo ao do caso ªNo caso C, verifica-se que a precisão é excelente, porém existe aí um erro sistemático para a qual a exatidão é ruim.
Lançamentos de efluentes industriais
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO EFLUENTE DE UMA INDÚSTRIA TÊXTIL
(Walsh et al., 1980)
56 substâncias Dietil ftalato tântalo ítrio gadolínio Bis (2 etilhexil) ftalato háfnio estrôncio samário Hexaclorobenzeno itérbio ferro neodímio Tolueno érbio manganês praseodímio Triclorofluorometano antimônio cromo cério 1,1,2,2 tetracloroetileno estanho titânio lantânio bismuto cádmio escândio bário chumbo molibdênio cálcio iodo tálio nióbio potássio rubídio tungstênio zircônio cloro bromo arsênico gálio zinco cobre níquel cobalto enxofre fósforo sílica alumínio sódio flúor lítio vanádio germânio magnésio
Dispersão do efluente no rio
Dispersão de efluente no rio
Resolução CONAMA Art. 33
Toxicidade permissível para rios e córregos
100
10
Exemplo:Toxicidade permissível
Mortandade de peixes
Água é vida
Objetivo dos estudos ecotoxicológicos•Pesquisa
•Monitoramento Ambiental
•Regis tro/periculos ide de produtos químicos
•Avaliação de impacto ambiental de efluentes
•Controle da qualidade das águas continentais e marinhas, sedimentos e solos
•Estabelecimento de critérios de qualidade de águas e efluentes líquidos , res íduos em solo
Pedro A. Zagatto - Diretor TécnicoBIOAGRI Ambiental Ltda Rua Aujovil Martini, 201 - Bairro Dois CórregosCEP 13.420-833 - Piracicaba – SPfone (19) 3417-4700 - Fax (19) [email protected]